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净化低碳源面源污染、防止淤堵的人工湿地系统研究
项目来源 江苏省自然科学基金
 
项目经费 28.08万元
 

研究目标

        人工湿地利用自然生态系统中的物理、化学和生物三重作用的协同来实现对污水的净化,具有效率高、投资低、运转费低、维持费低等优点,在污水收集率低、大型污水厂建设滞后的发展中国家得到了较多的应用。近十几年来,人工湿地已经广泛地用来处理各种污水,如生活污水、工业废水、暴雨径流、农业面源废水、垃圾渗滤液等,在污染控制方面发挥了独特的作用。本基金针对人工湿地处理面源污染时遇到的低碳源导致脱氮效率低的问题和堵塞的问题展开了一系列研究,研发防治堵塞的技术和碳源补充技术;明确人工湿地内物质转化与微生物作用,碳源对微生物作用、脱氮效果的影响,堵塞物的物质组成及溶脱机理等科学问题;在应用上对于解决江苏省水污染的重大工程实践,通过有效控制面源为富营养化问题的解决提供重要的技术支撑。

  
研究内容

        ① 低碳源条件下的微生物反应规律及碳源补充技术研究。使用人工湿地模型研究低碳源条件下的微生物反应规律,通过在湿地表面补充植物有机碳达到提高处理效率的目的。碳源补充的研究分两个部分,一是研究可以长期稳定释放可供微生物利用碳源的释放原料实验。使用柱状滤料模型,对芦苇杆、秸秆、树枝、湿地植物茎叶、鸡粪等释放源的释放特征进行研究。二是使用合适的释放源研究人工湿地系统中不同进水水质情况下植物有机碳的添加量和添加位置;研究添加植物有机碳的人工湿地系统在不同水质和运行条件下对氮的去除效果;研究添加植物有机碳对人工湿地系统硝化、反硝化过程的促进作用和机理。

        ② 人工湿地淤堵机理及解决方法研究。研究人工湿地内部空隙中物质的积累过程,研究积累物质的种类和积累的过程。淤堵的防治通过两方面措施进行实现。一是悬浮物的截留,一是生物膜的溶洗。第一部分的研究是通过增加预处理的方式截留悬浮物质防止淤堵发生。设计表面流+潜流型复合人工湿地系统,发挥表面流人工湿地对悬浮态污染物质的截留,避免潜流湿地淤堵的发生。对于无机悬浮物较多的面源,设计具有前置砂滤(容易翻晒)池的潜流型人工湿地系统,截留悬浮态污染物质,延缓淤堵的发生。第二部分是研究筛选生物膜的溶洗剂,在人工湿地发生生物膜淤堵时进行溶洗。通过选择适宜的溶洗剂,尽可能减少溶洗对人工湿地系统产生的负面影响。

 
研究成果
1.发表论文三篇

        ①童巍,朱伟垂直流人工湿地填料的淤堵机理初探2007,19(1):25-31 《湖泊科学》
        ②赵建,朱伟人工湿地对城市污染河水的净化效果及机理2007,19(1):32-38 《湖泊科学》
        ③ 赵联芳,朱伟,赵建.2006.人工湿地处理低碳氮比污染河水时的脱氮机理.环境科学学报,26(11):1821-1827

2.
投稿一篇

        边博,朱伟以颗粒物的粒径分布研究城市非点源污染的特征, 中国环境科学 2007, 5月5号投出

3.

        由于本基金尚未结题,正处于研究中期,目前,碳源的释放规律和选择,碳源补充方式;人工湿地无机堵塞和 有机堵塞的防治正在研究中
相关照片
芦苇湿地中试模型

垂直流人工湿地单元模型

 


 


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